不(bu)銹鋼電(dian)化(hua)學著(zhu)彩色酸(suan)性溶液成分(fen)和工藝條件見表(biao)9-9。配(pei)(pei)方4 (見表(biao)9-9)的說明(ming) 。本配(pei)(pei)方由長沙中(zhong)南大學冶金物(wu)理化(hua)學與(yu)材料化(hua)學研究(jiu)所 何新快(kuai)、陳白珍、周寧波、張欽發提出。
1. 重鉻酸鉀用(yong)量對(dui)成(cheng)膜(mo)速率(lv)及(ji)其(qi)顏(yan)色的影響
重(zhong)鉻酸(suan)鉀(jia)是主成膜(mo)物(wu)質，提供三價(jia)鉻在陽(yang)極表面達(da)到臨(lin)界值水解而生成金屬著色(se)膜(mo)。其他成分不(bu)變，改變重(zhong)鉻酸(suan)鉀(jia)用量，其對著色(se)膜(mo)的影響見表9-17。
由表9-17可(ke)見，隨著重(zhong)鉻酸鉀用量(liang)的增(zeng)加，其(qi)他成(cheng)分不變，成(cheng)膜速率加快，所得著色膜的質量(liang)也越均勻，致(zhi)密(mi)。但當其(qi)達到50g/L時(shi)，成(cheng)膜速率幾乎不變。選取(qu)重(zhong)鉻酸鉀含(han)量(liang)為40g/L。
2. 硫酸錳用(yong)量對成膜(mo)速(su)率及其顏色的(de)影響
硫酸(suan)錳是輔助成(cheng)膜劑，其他(ta)成(cheng)分不變(bian)，改變(bian)硫酸(suan)錳用量，對成(cheng)膜速率(lv)及(ji)其顏色的影(ying)響見表(biao)9-18。
從表(biao)9-18可見，硫酸錳(meng)的(de)用量既(ji)影響著色(se)速率，又(you)影響著色(se)膜(mo)的(de)質量。硫酸錳(meng)的(de)最佳含(han)量取(qu)20g/L為宜。
3. 硫酸(suan)銨的(de)主要作用
銨離子（NH+4)能配位三價鉻離子及被溶解下來的鎳離子（Ni2+),控制反應速率。其含量偏高，成膜速率太快，易掉色；含量偏低，配位不了溶解下來的鎳、鉻等離子，致使電解液老化，成膜速率減緩。硫酸銨的最佳含量以20g/L為宜。
4. 添(tian)加劑A的(de)作用及其(qi)影響
添加劑(ji)A是鉬酸根鹽(yan)，它參與成(cheng)膜(mo)(mo)(mo)，促進氧(yang)化膜(mo)(mo)(mo)的(de)形成(cheng)。它能使(shi)不銹鋼(gang)表(biao)面鈍化而生成(cheng)鉬系列金屬氧(yang)化物（如二氧(yang)化鉬，氧(yang)化亞(ya)鉬等），使(shi)得著色膜(mo)(mo)(mo)致密，提高著色膜(mo)(mo)(mo)的(de)耐(nai)(nai)蝕性(xing)、耐(nai)(nai)磨性(xing)。分(fen)別改變(bian)添加劑(ji)A的(de)用量，其對膜(mo)(mo)(mo)的(de)影響見表(biao)9-19。
由表9-19可知，沒(mei)有(you)添加劑A的著色(se)(se)液著不上金黃色(se)(se)而是黑色(se)(se)的，隨著其用(yong)(yong)量(liang)(liang)的增加，著色(se)(se)膜變得致(zhi)密(mi)且光亮，當其用(yong)(yong)量(liang)(liang)達(da)到15g/L時，再(zai)增加用(yong)(yong)量(liang)(liang)，對成(cheng)膜幾(ji)乎(hu)無影響。添加劑的最佳(jia)含量(liang)(liang)以9~12g/L為宜。
5. 添加(jia)劑B的作用及其影響
添加(jia)劑B是過渡區金(jin)屬硫(liu)酸鹽，具有(you)光(guang)亮劑的(de)作用，提高著(zhu)色(se)膜的(de)光(guang)亮性(xing)、色(se)澤，且重現性(xing)好。其他成分不變，改變添加(jia)劑B的(de)用量(liang)，其對成膜的(de)影響見表(biao)9-20。
由表9-20可見(jian)，沒有添加劑(ji)B的(de)著色液(ye)著上的(de)金黃色膜(mo)不光亮。添加劑(ji)B的(de)最佳用(yong)量以10g/L為(wei)宜。
6. 溫度與時間(jian)的影響
實(shi)驗(yan)發現，溫(wen)度(du)升高，電(dian)解著(zhu)色的速(su)(su)率增大(da)(da)。當溫(wen)度(du)在10~30℃內變化(hua)，著(zhu)色速(su)(su)率變化(hua)不(bu)大(da)(da)。在20℃恒溫(wen)下，著(zhu)色時間與著(zhu)色膜(mo)顏色的關系(xi)見表9-21。
由表(biao)9-21可(ke)知，電解著金黃色的時間為(wei)12~15min,有(you)利于試樣著色的控制，能得到重現性(xing)好的成品(pin)。
7. 電解(jie)著色(se)工藝流程
不銹鋼試樣①→化學除油②→水洗→拋光活化處理③→水洗→電化學著色④→水洗→封閉處理⑤→沸水干燥。
注：①. 材料為1Cr18Ni9Ti不銹(xiu)鋼 .
②. 化(hua)(hua)學(xue)除油(you)(you)(you)一定要將不(bu)銹(xiu)鋼(gang)上(shang)的(de)油(you)(you)(you)除干凈，否(fou)則著不(bu)上(shang)金色(se)或著色(se)不(bu)均勻。除油(you)(you)(you)液組分為(wei)：氫氧化(hua)(hua)鈉(na)40g/L,碳酸(suan)鈉(na)60g/L,OP乳化(hua)(hua)劑5mL/L,除油(you)(you)(you)溫(wen)度60~70℃,時間8~12min。
③. 拋光活(huo)化(hua)(hua)液組分。硫酸200ml/L,鹽酸70mL/L,硝(xiao)酸20mL/L,溫度40~60℃,時(shi)間(jian)(jian)2~3min.要控制好活(huo)化(hua)(hua)程度。活(huo)化(hua)(hua)時(shi)間(jian)(jian)不夠，著(zhu)色速率慢(man)，著(zhu)色不均勻，結合力差；活(huo)化(hua)(hua)時(shi)間(jian)(jian)太長，不銹(xiu)鋼易產生過(guo)腐蝕。
④. 電化學著色，按配方4 的(de)成分和工(gong)藝條件進(jin)行。不(bu)銹鋼作陽(yang)極，鉛(qian)板(ban)作陰(yin)極，陰(yin)陽(yang)兩(liang)極的(de)面(mian)積之(zhi)比(bi)為(wei)3:1.所(suo)用試劑均為(wei)分析純。
⑤. 封閉處理。由于著色膜的附著力強，且致密耐路，對一般不銹鋼裝審器材，可直接封閉處理，無需固膜處理。封閉處理液組成為；硅酸鈉（Na2Sio3)2%~4%,添加劑1.5%,表面活性劑0.5%,封閉處理溫度70~90℃,時間5~6min.
8. 著色(se)膜性能檢驗
①. 耐磨(mo)性實驗
按GB 1768-79進行(xing)耐磨性實(shi)驗。橡皮輪加壓(ya)5N,實(shi)驗3min,膜(mo)層顏色基本不(bu)變，該著色膜(mo)具有優良的(de)耐磨性。
②. 耐腐蝕(shi)性
按GB 4334.6-84,將著(zhu)(zhu)色后的樣(yang)品和未著(zhu)(zhu)色的空(kong)白(bai)不銹(xiu)鋼試樣(yang)進行耐腐蝕性對照實驗，空(kong)白(bai)不銹(xiu)鋼試樣(yang)的失重(zhong)腐蝕率為30.65g/(㎡·h)而金黃膜試樣(yang)的失重(zhong)腐蝕率為1.28g/(㎡2·h),僅約(yue)為空(kong)白(bai)不銹(xiu)鋼的1/30。因而該著(zhu)(zhu)色膜具有(you)優良(liang)的耐腐蝕性。
